[發(fā)明專(zhuān)利]高效球形換熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610155407.0
• 申請(qǐng)日: 2016-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105737659B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟建紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇一萬(wàn)節(jié)能科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F28D21/00
• 分類(lèi)號(hào): F28D21/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)策知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32322
• 代理人: 周錦全

本發(fā)明公開(kāi)了一種高效球形換熱器，其為密封的殼體，殼體內(nèi)設(shè)有球形的換熱管路，所述的換熱管路包括換熱外球和換熱內(nèi)球，換熱內(nèi)球設(shè)置在換熱外球內(nèi)，換熱外球的內(nèi)側(cè)設(shè)有一道的冷流夾層，冷流夾層與換熱內(nèi)球之間為熱流管道，換熱內(nèi)球的內(nèi)側(cè)為一級(jí)冷流管道，冷流夾層為二級(jí)冷流管道，一級(jí)冷流管道的底部設(shè)有連通管與二級(jí)冷流管道相連通；本發(fā)明通過(guò)球形的換熱結(jié)構(gòu)，熱流流體在冷流球體的表面流動(dòng)，同時(shí)在熱流流體的外側(cè)增設(shè)循環(huán)回流的球形包覆層管道，使得熱流和冷流在球體表面上充分接觸，熱流在傳輸?shù)倪^(guò)程中能量被冷流充分吸收，能量回收率高；球形的管路內(nèi)部可通過(guò)大流量的流體，適合大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)裝置本身的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)過(guò)程中的能量回收領(lǐng)域，尤其涉及一種換熱效率高的球形換熱器。

背景技術(shù)

換熱器是一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實(shí)現(xiàn)物料之間熱量傳遞的節(jié)能設(shè)備，是使熱量由溫度較高的流體傳遞給溫度較低的流體，使流體溫度達(dá)到流程規(guī)定的指標(biāo)，以滿(mǎn)足工藝條件的需要，其本身是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。

化工生產(chǎn)過(guò)程中，一般會(huì)產(chǎn)生很多高熱的廢水，這些廢水中的熱量過(guò)高，這些廢水不能直接用于廢水處理，不僅浪費(fèi)大量的能量，在廢水處理過(guò)程中很容易產(chǎn)生其他副反應(yīng)，影響廢水處理設(shè)備的正常工作。

針對(duì)大部分的液體換熱設(shè)備，兩種流體的接觸時(shí)間和接觸面積是影響換熱器換熱效率的主要因素，普通市面上的換熱器一般采用盤(pán)管式，通過(guò)提高盤(pán)管在換熱器內(nèi)部的長(zhǎng)度，縮小盤(pán)管本身的直徑，以提高兩種流體的接觸面積和時(shí)間，但是由于殼體的內(nèi)部本身體積是限定的，當(dāng)熱流盤(pán)管占用的體積過(guò)大時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致冷流的通過(guò)體積變小，影響整體換熱器的換熱效率，同時(shí)由于盤(pán)管本身的直徑較小，不能承受高強(qiáng)度的流體沖擊，很容易發(fā)生損壞，一旦換熱盤(pán)管發(fā)生損壞，很難進(jìn)行維修，一般都需要直接進(jìn)行更換，后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中的整修和維護(hù)成本大大提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，充分利用換熱器空間，換熱效率高，控制進(jìn)準(zhǔn)，靈活性高，適用于大批量液體換熱的高效球形換熱器。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種高效球形換熱器，所述的換熱器為密封的殼體，所述的殼體內(nèi)設(shè)有球形的換熱管路，所述的換熱管路包括換熱外球和換熱內(nèi)球，換熱內(nèi)球設(shè)置在換熱外球內(nèi)，所述的換熱外球的內(nèi)側(cè)設(shè)有一道的冷流夾層，所述的冷流夾層與換熱內(nèi)球之間為熱流管道，所述換熱內(nèi)球的內(nèi)側(cè)為一級(jí)冷流管道，所述的冷流夾層為二級(jí)冷流管道，一級(jí)冷流管道的底部設(shè)有連通管與二級(jí)冷流管道相連通，所述的熱流管道的頂部設(shè)有熱流進(jìn)液管，一級(jí)冷流管道的底部設(shè)有冷流進(jìn)液管，二級(jí)冷流管道的底部設(shè)有冷流出液管，所述一級(jí)冷流管道的底部設(shè)有一道弧形隔板，弧形隔板的頂部設(shè)有流體間隙，所述的連通管和冷流進(jìn)液管分別設(shè)置在弧形隔板的兩側(cè)。

本發(fā)明所述的二級(jí)冷流管道的中部設(shè)有隔板，隔板的頂部設(shè)有液體流通口，連通管和冷流出液管分別設(shè)置在隔板的兩側(cè)；通過(guò)隔板將連通管和冷流出液管隔開(kāi)，防止連通管流出的冷流直接從冷流出液管流出，提高冷流在二級(jí)冷流管道內(nèi)的傳輸時(shí)間，方便對(duì)熱流管道的外側(cè)進(jìn)行包覆式冷卻操作，提高裝置整體的換熱效率。

本發(fā)明所述的熱流出液管和冷流出液管為組合在一起的雙層管路，熱流出液管設(shè)置在冷流出液管的內(nèi)側(cè)；雙層管路僅需要在換熱外球上開(kāi)設(shè)一個(gè)孔，提高換熱外球的密封性，同時(shí)在兩個(gè)管路流出的過(guò)程中，冷流和熱流還能進(jìn)一步的進(jìn)行換熱操作，提高裝置整體的換熱面積。

本發(fā)明所述的弧形隔板的兩側(cè)分別設(shè)有彈性充氣層，所述的彈性充氣層的內(nèi)側(cè)設(shè)有充氣口，所述的充氣口經(jīng)管路連接在換熱外球的外側(cè)；通過(guò)彈性充氣層可以調(diào)整一級(jí)冷流管道內(nèi)的流通面積，當(dāng)裝置整體的換熱效率下降時(shí)，可以打開(kāi)彈性充氣層，保證冷流液體與換熱內(nèi)球的充分接觸，提高流速，進(jìn)而方便冷流液體與熱流液體更充分的熱交換，調(diào)節(jié)靈活，提高換熱效率。